[發明專利]一種銅絲除釩精制四氯化鈦工藝中所產生廢液的處置方法

有效

• 申請號: 200710077792.2
• 申請日: 2007-06-12
• 公開（公告）號: CN101070214A
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發明（設計）人: 王寧;梁強;田元江;李惠文;劉邦煜;余家華;袁繼維;鄧華興;曾天育;郭榮林
• 申請（專利權）人: 遵義鈦業股份有限公司;中國科學院地球化學研究所
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F1/58;C02F1/66;C01G3/10;C01G31/02;C25C1/12;C02F103/34
• 代理公司: 貴陽中工知識產權代理事務所
• 代理人: 陳镕堅

技術領域

本發明涉及一種工業廢液的處理方法，特別是四氯化鈦生產中銅絲塔除釩工藝所產含銅、釩、鈦廢液的處理方法。

背景技術

粗TiCl₄中的釩以VOCl₃的形式存在，VOCl₃使四氯化鈦呈黃色，是四氯化鈦中氧的主要存在形式，除釩的目的不僅是為了除雜質、脫色，更是為了除氧。

三氯氧釩(VOCl₃)沸點(127.2℃)與四氯化鈦沸點(136.4℃)相近，且互溶性好，因此必須采用專門的除釩工藝進行處理，分離粗TiCl₄中釩的方法有銅絲(粉)除釩、硫化氫除釩、鋁粉除釩及礦物油除釩等，目前國內用得最廣而且比較成熟的是銅絲除釩：在銅絲塔中銅絲將TiCl₄中的VOCl₃還原成VOCl₂，同時生成CuCl，它們沉淀析出粘附在銅絲上，從而與TiCl₄分離，達到精制除釩目的。

隨著銅絲表面沉積的VOCl₂和CuCl增多，銅絲的還原活性降低，最后不得不打開銅絲塔，對銅絲進行再生處理：首先用水沖洗銅絲表面的沉積物，然后放入濃鹽酸酸洗。這個過程的勞動強度大，且在沖洗過程中排放的沖洗廢液中含有銅、釩、鈦、鉻等金屬以及四氯化鈦水解產物，具有酸度高(pH值<1)、銅、釩、鈦、鉻等金屬含量高的特點，三廢的治理的難度較大。如直接排放不僅對環境造成的影響大，而且造成銅、釩、鈦資源的浪費。根據初步測算，在年產1萬噸海綿鈦的企業中，在除釩工藝中的銅可達200多噸，五氧化二釩300多噸、二氧化鈦100噸以上。

目前，銅絲除釩精制TiCl₄工藝所產廢液只作簡單沉降分離后，送廢水站與其它工業廢水混合一起處理，廢液中的銅、釩和鈦無法回收，不僅造成銅、釩、鈦資源浪費，而且增大了廢水凈化的難度。

發明內容

為了提高四氯化鈦生產過程中資源的綜合利用率，降低廢水凈化的成本，保護環境，本發明的目的在于提供一種銅絲除釩精制TiCl₄工藝中所產廢液的處置方法，以回收廢液中的銅和釩。

本發明的技術方案是：

一種銅絲除釩精制TiCl₄工藝中所產廢液的處置方法，在對銅絲進行再生處理時產生的水沖洗廢液及鹽酸酸洗廢液收集合并后；

先采用氫氧化鈉溶液進行中和沉淀，反應完成后，靜置，吸出上部的清液，余下的沉淀過濾，濾液與吸出的清液混合，獲得含銅鈦濾渣及含釩堿溶液；

然后對上述含銅鈦濾渣用水進行洗滌，再用硫酸浸出，過濾，獲得浸出液，浸出渣加水洗滌過濾，濾液與浸出液混合獲得硫酸銅溶液，硫酸銅溶液可送電解，制備陰極銅，本發明可通過硫酸銅形式回收銅，也可再通過電解銅形式回收銅；浸出渣經焙燒處理，獲得一種含銅、釩的二氧化鈦，其顏色為黃綠色。

對上述含釩堿溶液用鹽酸中和，產生紅色釩酸鈉沉淀，加水洗滌后用氯化銨溶液進行轉化洗滌制備釩酸銨，釩酸銨加熱分解，獲得五氧化二釩。

所述采用氫氧化鈉溶液進行中和沉淀是控制在pH值達到10～14后，溫度在60～85℃范圍內進行攪拌反應。

所述含銅鈦濾渣用硫酸浸出，其工藝條件反應溫度為室溫～80℃。

所述硫酸銅溶液送電解，制備陰極銅，可以是電解后的殘留電解液經添加硫酸后，再返回用于含銅鈦濾渣的酸浸處理，以提高銅的回收率。

本發明可從銅絲除釩精制TiCl₄工藝所產廢液中回收銅，五氧化二釩等物質。回收的陰極銅達到標準陰極銅標準(陰極銅GB/T467-1997)，回收的五氧化二釩達到化工級五氧化二釩標準(五氧化二釩GB3283-87)，且銅回收率大于85％，釩回收率大于80％。

本發明可應用于海綿鈦生產、鈦白生產、含銅釩礦的浸出和其它含銅、釩廢水的處理場所，具有工藝簡單，回收率高的優點，綜合經濟效益好。

具體實施方式

下面結合實施例，對本發明作進一步描述：

實施例1

將銅絲進行再生處理時產生的水沖洗廢液及鹽酸酸洗廢液合并，取合并的廢液2.5升，加熱至60℃，在攪拌作用下添加8.6N氫氧化鈉溶液進行中和，在pH值達到11～12后，控制溫度在60～85℃范圍內攪拌反應1小時。反應完成后，靜置18小時，吸出上部的清液，余下的沉淀離心過濾，獲得含銅鈦的濾渣及濾液，濾液與吸出的清液混合，得到含釩堿溶液2.34升，經分析含釩為9.87g/L；